高层建筑结构设计问题与策略

 【摘要】随着社会经济的快速发展，城市化水平不断提升。在城市发展的过程中，高层建筑作为城市的重要标志，发展速度越来越快。高层建筑相对于普通建筑来说，最大的特点就是体量比较大，对于技术等各方面因素要求比较高。这就需要优化高层建筑结构设计相关问题，提高建筑物使用的质量和养护水平。本文以试论高层建筑结构设计若干问题与对策为题，主要就高层建筑结构的特点和设计原则进行分析，指出了当前高层建筑结构设计存在的问题，并且提出了有效的解决办法。通过这样的方式，希望能够实现提高高层建筑结构设计的水平，保证城市化发展的水平，推动社会的和谐发展。

【关键词】高层建筑；结构设计；问题；对策

随着社会的发展和科学技术的快速进步，建筑结构发生了显著的变化。随着城市化水平不断提升，城镇人口不断增加，为了提高资源的利用效率，建筑物的高度也越来越高。高层建筑对于结构设计比较严格，需要承担的风险因素比一般建筑物更多。高层建筑结构设计应该保证其科学性与合理性，从而能够更好地满足用户的生活需求。高层建筑结构还应用具有很好的安全性，能够很好抵抗大风、地震等自然因素，能够使用户的生活得到安全的保障。所以，这就需要对于高层建筑结构的设计进行细致的分析，提出科学的设计原则。

1.高层建筑结构设计特点

1.1水平荷载具有非常重要的作用。高层建筑与低层建筑除了在体量上有一定的区别之外，其水平荷载也存在着一定的差异。低层建筑所受到的外力主要以重力为主要的竖向荷载。但是高层建筑结构受到水平荷载与竖向荷载的共同作用，尤其是当建筑物的高度不断增加的时候，水平荷载对于结构产生的内力也就会迅速增加，对于结构设计有着重要的影响。

1.2轴向容易出现变形的情况。高层建筑如果承受的竖向荷载数值比较大，那么就会容易导致柱中出现轴向变形，从而影响连续梁弯矩，导致其中间支座负弯矩值减小，增大了跨中的弯矩值。同时，预制构件下料长度也会有一定的影响，应该随着轴向变形的计算值来计算，合理调整下料的长度。

1.3结构延性比较大。在高层建筑结构施工过程中，除了要保证建筑物具有一定的强度，还应该注重提升建筑物的延性。这样可以很好地提升建筑物的变形能力，避免在建筑物出现震动的时候，导致缺少延性出现的建筑物倒塌事故。相对于一般的底层建筑来说，高层建筑需要的延性更大，这样主要的目的就是为了能够更好地保证建筑的结构的稳定性，提升建筑结构的柔性。

2.高层建筑结构设计原则

2.1科学选择结构计算简图。在计算简图的基础上进行高层建筑结构设计的计算，如果计算简图选择不够合理，那么就会导致建筑结构容易发生安全事故。因此，在开展高层建筑结构设计的过程中，保证计算简图选择的合理性是保证建筑结构安全的重要手段。同时，在计算简图中，还应该选择相应的构造方法，更好地保证安全。因此在实际的结构设计中，结构节点不仅仅是钢节点或者饺节点。因此应该保证计算计算的误差处于规定的范围内。

2.2合理选择结构基础设计。在选择结构基础设计的过程中，应该根据高层建筑地质条件进行选择。同时，应该综合分析高层建筑上部的结构类型和荷载分布，分析施工的条件和其中各个影响因素，再这样的基础上进行基础方案的选择。在这个过程中，应该使地基的潜力得到更加有效的发挥，做好地基变形的检验工作。在高层建筑结构设计的过程中，需要有详细的地质勘查报告，从而为开展建筑结构设计提供有效的指导。

2.3选择合理的结构方案。在高层建筑结构设计过程中，应该注重保证结构设计方案满足经济性的要求，能够与结构形式和体系相适应。在结构体系中要求受力比较明确，传力比较简单。在相同的结构单元中，需要选择相同的结构体系。尤其是当高层建筑在地震区的时候，应该按照平面和竖向的规则应力。只有在对于地理条件、工程设计需求和施工等综合分析的前提下，选择科学的结构，从而确定合理的结构方案。

2.4准确分析计算结果。随着科学技术的快速发展，计算机技术在建筑结构设计过程中应用比较广泛。当前，市场上有许多中计算软件，得到的结果也会有一定的差别。所以，这就需要结构设计人员应该加强对于软件使用进行研究找到最适合的软件开展设计计算工作。有的时候，由于计算机与实际的情况存在着一定的差异，所以工程师应该注重对于计算机软件得到的结果进行校核，利用自身的专业知识进行合理化判断，得出计算的准确结果。

3.高层建筑结构设计存在的问题

3.1短肢剪力墙问题。在高层建筑中，一些看起来比较小的问题有的时候会导致建筑物受到致命的影响，严重影响建筑物的安全使用。在这之中，短肢剪力墙设置不够合理就是非常典型的问题之一，有的时候设计人员容易增设短肢剪力墙，这样就会使高层建筑的安全性和稳定性受到一定的影响。严重的时候会使建筑物的抗震能力受到影响。

3.2嵌固端问题。嵌固端作为高层建筑设计重要组成部分，设计的不合理也会影响到建筑结构的安全性。例如，嵌固端设置在人防顶板或者地下室，那么就会存在着一定的安全问题。其二，嵌固端上下层不合理刚度比设计也会影响建筑结构的安全性。

3.3超高问题。在高层建筑结构设计的过程中，由于一些开放商为了追求经济效益，会超高建设建筑解雇。建筑结构高度的增加会带来一定的经济效益，但是对于高层建筑结构的稳定性却会产生非常重要的影响。尤其是在高度增加之后，建筑结构的稳定性和抗震性能都会大大减弱。严重的还会使建筑结构出现断裂和倒塌的情况，给居民的人身安全带来严重的威胁。

4.解决高层建筑结构设计存在问题的策略

4.1优化结构方案选择。在进行高层建筑结构设计的过程中，应该注重选择科学合理的结构设计方案。只有这样，才能够保证建筑结构整体的稳定性。在选择结构设计方案的时候，由于涉及的问题比较多，所以需要进行细致的分析。首先应该注重对于相关的标准和规定进行研读，避免与相关的规定出现冲突的地方。同时，在选择结构方案的时候应该充分考虑施工现场的实际情况，做好勘测和调查工作。只有在充分分析，考量各种因素的基础上，才能够得到最佳的结构设计方案。

4.2注重满足各种性能。再设计高层建筑结构的时候，应该注重满足各种性能。保证安全是满足各种性能的基础，因此这就需要做好各个方面的工作。首先，应该加强高层建筑结构的延展性，这样可以很好地应对建筑结构的断裂、倒塌和地震等自然灾害。其次，应该关注高层建筑结构的水平力。只有关注高层建筑结构平面内各个方向的力的总成，才能够更加科学地设计方案。最后，高层建筑结构核心性能就是安全稳定性，保证稳定性是保证安全的首要基础。所以，应该做好短肢剪力墙设置工作，做好嵌固端的设计工作。

4.3重视对于计算简图的使用。在高层建筑结构设计的过程中，应该高度重视与计算相关的内容，这些因素对于建筑结构有着非常重要的影响。在计算的过程中，关键在计算简图的选择和使用。因为高层建筑结构设计相对来说比较复杂，计算简图设计的难度也就会大大增加。所以，在选择设计简图的时候，应该对于高层建筑结构的各种影响因素进行分析，避免计算过程中出现差错，影响建筑建筑结构的设计和施工。

4.4提高工作人员的责任心。工作人员对于建筑结构设计起到了重要的影响，所以，想要优化建筑结构设计，提高设计人员的责任性对于保证建筑结构的稳定性有着重要的影响。这也就需要企业加强培训，督促工作人员能够以严谨的态度进行结构设计，保证建筑结构设计的有效性。

5.结语

综上所述，高层建筑结构设计作为一项综合性的技术工作，对于建筑整体设计具有非常重要的作用和意义。随着我国高层建筑的快速发展，高层建筑结构设计的要求越来越高。也只有不断提升高层建筑设计的质量和水平，保证结构的安全性，才能够更好地为居民提供安全的生活环境。本文通过对于高层建筑的结构特征进行分析，提出了高层建筑结构设计的重要原则，阐述了高层建筑结构设计中存在的问题，并且重点提出了怎样更好地开展高层建筑结构设计的方案。希望可以通过本文的分析，为开展高层建筑结构设计提供参考依据。

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